용접이란 무엇입니까?
금속의 용접 능력은 용접 공정에 대한 금속 재료의 적응성을 말하며 주로 특정 용접 공정 조건에서 고품질 용접 조인트를 얻는 어려움을 나타냅니다.대체로 "용접 능력"의 개념에는 "가용성" 및 "신뢰성"도 포함됩니다.용접 능력은 재료의 특성과 사용되는 공정 조건에 따라 다릅니다.금속재료의 용접성은 정적인 것이 아니라 예를 들어 원래는 용접성이 좋지 않다고 여겨졌던 재료가 과학기술의 발달과 함께 새로운 용접방법, 즉 용접성이 좋아지게 되었다. 더 좋아졌습니다.그러므로 우리는 공정 조건을 용접 능력에 대해 이야기할 수 없습니다.
용접 능력에는 두 가지 측면이 포함됩니다. 하나는 접합 성능, 즉 특정 용접 프로세스 조건에서 용접 결함 형성의 민감도입니다.두 번째는 실제 성능, 즉 특정 용접 프로세스 조건에서 사용 요구 사항에 대한 용접 조인트의 적응성입니다.
용접 방법
1. 레이저 용접（LBW）
2.초음파 용접(USW)
3.확산용접(DFW)
4.기타
1.용접은 표면을 용융점까지 가열한 다음 종종 충전재를 추가하여 냉각 및 응고되도록 하여 재료, 일반적으로 금속을 결합하는 프로세스입니다.재료의 용접성은 특정 공정 조건에서 용접될 수 있는 능력을 말하며 재료의 특성과 사용된 용접 공정에 따라 달라집니다.
2. 용접성은 접합 성능과 실제 성능의 두 가지 측면으로 나눌 수 있습니다.접합 성능은 특정 용접 프로세스 조건에서 용접 결함 형성의 민감도를 의미하는 반면, 실제 성능은 특정 용접 프로세스 조건에서 사용 요구 사항에 대한 용접 조인트의 적응성을 의미합니다.
3. 레이저 용접(LBW), 초음파 용접(USW), 확산 용접(DFW) 등 다양한 용접 방법이 있습니다.용접 방법의 선택은 접합되는 재료, 재료의 두께, 필요한 접합 강도 및 기타 요인에 따라 다릅니다.
레이저 용접이란?
레이저 빔 용접("LBW")으로도 알려진 레이저 용접은 레이저 빔을 사용하여 두 개 이상의 재료(보통 금속)를 결합하는 제조 기술입니다.
용접되는 부품의 한쪽에서 용접 영역에 접근해야 하는 비접촉 프로세스입니다.
레이저에 의해 생성된 열은 조인트 양쪽의 재료를 녹이고 녹은 재료가 혼합되고 재응고되면서 부품을 융합합니다.
강렬한 레이저 광이 재료를 빠르게 가열함에 따라 용접이 형성됩니다. 일반적으로 밀리초 단위로 계산됩니다.
레이저 빔은 단일 파장(단색)의 간섭성(단상) 빛입니다.레이저 빔은 빔 발산이 낮고 에너지 함량이 높기 때문에 표면에 부딪힐 때 열이 발생합니다.
모든 형태의 용접과 마찬가지로 LBW를 사용할 때는 세부 사항이 중요합니다.다양한 레이저와 다양한 LBW 프로세스를 사용할 수 있으며 레이저 용접이 최선의 선택이 아닌 경우가 있습니다.
레이저 용접
레이저 용접에는 3가지 유형이 있습니다.
1. 전도 모드
2. 전도/침투 모드
3. 침투 또는 열쇠 구멍 모드
이러한 유형의 레이저 용접은 금속에 전달되는 에너지의 양에 따라 그룹화됩니다.이를 레이저 에너지의 저, 중, 고 에너지 수준으로 생각하십시오.
전도 모드
전도 모드는 금속에 낮은 레이저 에너지를 전달하여 얕은 용접으로 낮은 침투를 만듭니다.
결과적으로 일종의 연속 스폿 용접이므로 고강도가 필요하지 않은 접합부에 적합합니다.전도 용접은 매끄럽고 심미적으로 보기 좋으며 일반적으로 깊이보다 넓습니다.
전도 모드 LBW에는 두 가지 유형이 있습니다.
1. 직접 가열:부품의 표면은 레이저로 직접 가열됩니다.그런 다음 열이 금속으로 전달되고 기본 금속의 일부가 녹아 금속이 재응고될 때 접합부가 융합됩니다.
2. 에너지 전송: 특수흡수잉크를 관절경계면에 먼저 도포합니다.이 잉크는 레이저의 에너지를 흡수하여 열을 발생시킵니다.밑에 있는 금속은 열을 얇은 층으로 전도하여 얇은 층을 녹이고 재응고하여 용접 조인트를 형성합니다.
전도/침투 모드
일부는 이것을 모드 중 하나로 인정하지 않을 수 있습니다.그들은 두 가지 유형만 있다고 느낍니다.금속에 열을 전도하거나 작은 금속 채널을 증발시켜 레이저가 금속 속으로 들어가도록 합니다.
그러나 전도/관통 모드는 "중간" 에너지를 사용하므로 더 많은 침투가 발생합니다.그러나 레이저는 열쇠 구멍 모드에서처럼 금속을 증발시킬 만큼 강하지 않습니다.
침투 또는 열쇠 구멍 모드
이 모드는 깊고 좁은 용접을 생성합니다.그래서 어떤 사람들은 그것을 침투 모드라고 부릅니다.만들어진 용접은 일반적으로 폭보다 깊고 전도 모드 용접보다 강합니다.
이러한 유형의 LBW 용접에서는 고출력 레이저가 모재를 기화시켜 접합부로 확장되는 "열쇠 구멍"으로 알려진 좁은 터널을 생성합니다.이 "구멍"은 레이저가 금속 깊숙이 침투할 수 있는 도관을 제공합니다.
LBW에 적합한 금속
레이저 용접은 다음과 같은 많은 금속에서 작동합니다.
- 탄소강
- 알류미늄
- 티탄
- 저합금 및 스테인리스강
- 니켈
- 백금
- 몰리브덴
초음파 용접
초음파 용착(USW)은 고주파 기계 동작에서 발생하는 열을 사용하여 열가소성 플라스틱을 접합하거나 개질하는 것입니다.고주파 전기 에너지를 고주파 기계 운동으로 변환하여 수행됩니다.적용된 힘과 함께 이러한 기계적 움직임은 플라스틱 부품의 결합 표면(조인트 영역)에서 마찰열을 생성하여 플라스틱 재료가 녹고 부품 사이에 분자 결합을 형성합니다.
초음파용접의 기본원리
1. 고정 장치의 부품: 조립할 두 개의 열가소성 부품이 고정 장치라고 하는 지지 네스트에 서로 포개어 함께 배치됩니다.
2.초음파 경적 접촉: 경적이라고 하는 티타늄 또는 알루미늄 부품을 상부 플라스틱 부분과 접촉시킵니다.
3. 힘 적용: 제어된 힘 또는 압력이 부품에 적용되어 고정물에 대해 함께 고정됩니다.
4. 용접 시간: 초음파 혼은 용접 시간이라고 하는 사전 결정된 시간 동안 초당 20,000(20kHz) 또는 40,000(40kHz)회 수직으로 진동합니다.신중한 부품 설계를 통해 이 진동하는 기계적 에너지는 두 부품 사이의 제한된 접촉점으로 전달됩니다.기계적 진동은 열가소성 재료를 통해 조인트 인터페이스로 전달되어 마찰열을 생성합니다.조인트 계면의 온도가 융점에 도달하면 플라스틱이 녹아 흐르고 진동이 멈춥니다.이렇게 하면 녹은 플라스틱이 냉각되기 시작합니다.
5.유지 시간: 녹은 플라스틱이 냉각되고 응고됨에 따라 부품이 융합될 수 있도록 미리 결정된 시간 동안 클램핑력이 유지됩니다.이것을 보류 시간이라고 합니다.(참고: 유지 시간 동안 더 높은 힘을 가하면 조인트 강도와 기밀성이 향상될 수 있습니다. 이는 이중 압력을 사용하여 달성됩니다).
6. 혼 후퇴: 녹은 플라스틱이 굳으면 클램핑력이 제거되고 초음파 혼이 후퇴합니다.이제 두 개의 플라스틱 부품이 함께 성형된 것처럼 결합되어 하나의 부품으로 고정 장치에서 제거됩니다.
확산 용접, DFW
접촉면이 원자의 확산에 의해 접합되는 열과 압력에 의한 접합 공정.
과정
농도가 다른 두 개의 공작물[1]이 두 개의 프레스[2] 사이에 배치됩니다.프레스는 공작물 조합마다 고유하므로 제품 설계가 변경되면 새로운 설계가 필요합니다.
그러면 재료 녹는점의 약 50-70%에 해당하는 열이 시스템에 공급되어 두 재료의 원자 이동성을 증가시킵니다.
그런 다음 프레스를 함께 누르면 원자가 접촉 영역의 재료 사이에서 확산되기 시작합니다[3].확산은 작업물이 서로 다른 농도로 인해 발생하는 반면 열과 압력은 공정을 더 쉽게 만듭니다.따라서 압력은 원자가 더 쉽게 확산될 수 있도록 가능한 한 표면에 접촉하는 재료를 얻기 위해 사용됩니다.원하는 비율의 원자가 확산되면 열과 압력이 제거되고 결합 공정이 완료됩니다.
